Development of water-hydrogen chemical exchange column packed with catalyst and hydrophilic packing in a random manner

随机填充催化剂和亲水填料的水氢化学交换塔的研制

• 批准号: 20246132
• 负责人: YAMAMOTO Ichiro
• 金额: $ 16.47万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20246132/
• 关键词: トリチウム; 化学交換法; 同位体分離; 水素同位体分離; 白金触媒; 化学交換

A water-hydrogen chemical exchange column, packed with catalyst and hydrophilic packing in a random manner, was developed for a water detritiation system of a fusion reactor. The optimal value of the catalyst packing ratio was found to be about 30 %. A mass balance model, named "Channeling stage model" was developed for separative analysis of the chemical exchange column. Very large separation factor between hydrogen and tritium was obtained experimentally with a random-packed trickle bed chemical exchange column of 1 m length. The maximum value was 19200 when the flow rate of hydrogen gas was 5 L/min. The absolute value and flow rate dependence of the separative performance were well predicted by the Channeling stage model.

针对聚变反应堆水除氚系统，开发了一种随机填充催化剂和亲水填料的水氢化学交换塔。发现催化剂填充率的最佳值为30%左右。开发了一种称为“通道阶段模型”的质量平衡模型，用于化学交换柱的分离分析。用1 m长的随机填充滴流床化学交换柱实验获得了非常大的氢和氚分离因子。当氢气流量为5L/min时最大值为19200。通道阶段模型很好地预测了分离性能的绝对值和流量依赖性。

项目成果

Effects of the gas?liquid ratio on the optimum catalyst quantity for the CECE process with a homogeneously packed LPCE column

气液比对均匀填充 LPCE 塔 CECE 工艺最佳催化剂用量的影响

• 发表时间: 2008
• 期刊: Fusion Engineering and Design 83
• 作者: T.Sugiyama;A.Ushida;I.Yamamoto
• 通讯作者: I.Yamamoto

均一混合充填型水-水素化学交換塔による軽水素とトリチウムの同位体分離 (3)

使用均匀混合填充的水氢化学交换柱分离轻氢和氚的同位素 (3)

• 发表时间: 2010
• 作者: 鈴木英治;杉山貴彦;山本一良
• 通讯作者: 山本一良

全還流型水-水素化学交換塔の分離性能解析

全回流式水氢化学交换塔分离性能分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 鈴木英治;杉山貴彦;山本一良
• 通讯作者: 山本一良

Studies on effects of tritium water on confinement materials and tritiated water processing

氚水对约束材料的影响及氚水处理研究

• 发表时间: 2010
• 作者: T.Yamanishi;T.Hayashi;Y.Iwai;et al
• 通讯作者: et al

トリチウム除去用水蒸気膜分離装置内の物質移動シミュレーション (2)

蒸汽膜分离除氚装置中的传质模拟（2）

• 发表时间: 2009
• 作者: 宮原直哉;杉山貴彦;山本一良;田中将裕
• 通讯作者: 田中将裕